近日,我院孙赞副教授指导研究生赵九州在多功能锰基配位聚合物的精准构筑与环境污染物荧光传感领域取得新进展。通过将配位聚合物的结构与荧光传感性能有机结合,并基于“结构-性能”调控策略,成功实现了对Cr2O72-、邻硝基苯胺(o-NA)、对硝基苯酚(p-NP)、诺氟沙星(NFX)和呋喃西林(NFZ)等多种有害物质的高灵敏度检测。相关成果以“A coordination polymer based on mixed ligand strategy: Synthesis, structural investigation, and fluorescence performance”为题发表于《Journal of Solid State Chemistry》期刊上(DOI:10.1016/j.jssc.2025.125677)。
高效检测水体中的高价态金属氧阴离子、硝基芳香族化合物及抗生素等污染物,是环境治理中的重要挑战。本研究基于混合配体策略,采用溶剂热法合成了一例新型锰基配位聚合物(Mn-CP)。在此结构中,H2SCND配体与Mn(II)中心相互连接形成1D链结构,4,4'-Dm-2,2'-bpy作为封端配体。链与链之间可通过氢键和π···π堆积作用拓展为3D超分子结构。Hirshfeld表面分析和二维指纹图显示Mn-CP结构中O···H/H···O、H···H和C···H/H···C相互作用分别占比35.1%、33.8%和22.2%,三者对总Hirshfeld曲面贡献91%以上,凸显氢原子在结构中的重要作用。此外还通过紫外-可见分光光度计测量Mn-CP的吸收光谱,并通过Tauc Plot法计算了Mn-CP的光学带隙。Mn-CP在235-380 nm范围内存在宽吸收带,归因于配体的π→π*或n→π*跃迁;其光学带隙为2.84 eV,进一步证明其作为半导体材料的潜力。最后研究了其在溶液中对不同分析物的传感能力。Mn-CP可高选择性地识别Cr2O72-、o-NA、p-NP、NFX和NFZ等多种污染物,检出限达到微摩尔级别,且具备优良的抗干扰性和循环稳定性。机理研究表明,荧光淬灭源于不同分析物与Mn-CP之间的竞争性能量吸收和荧光共振能量转移效应。该工作通过“结构-性能”协同策略,实现了多污染物的高灵敏度检测,为开发新型环境荧光传感材料提供了新思路。
该工作得到青海省自然科学基金(2020-ZJ-964Q)支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jssc.2025.125677